分布式发电机组运行的燃料优化补给方法、装置及设备与流程

本发明涉及电力应急资源优化部署，特别是涉及一种分布式发电机组运行的燃料优化补给方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、全球气候变化使得极端气象事件趋强趋重趋频，而大部分电力基础设施暴露于大气环境中，因外部气象灾害冲击而发生停电的风险也随之有增大趋势；尤其随着社会数字化、用能电气化趋势的不断推进，停电后果也在逐渐提高，在上述因素驱使下，提升电网韧性，从而提高电网在面临极端事件时的耐受与恢复能力，具有重要的实际意义。

2、在电网发生停电等紧急事件时，分布式发电可作为备用电源、迅速恢复对用户的供电，尤其是近年来随着对移动式分布式发电利用的兴起，充分证实了利用分布式发电缩短供电恢复时间、降低停电影响、提升电网韧性上的巨大作用与潜力。然而，在现有对分布式发电的利用过程中，往往仅关注对发电机组自身位置、输出功率的调度与部署，却忽略了对发电机组的燃料补给问题。作为确保发电机组按照调度决策如期运行的必备条件，如何对发电机组进行及时、充分的燃料补给是需要解决的问题，然而目前在该方面仍缺乏有效的方法。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的是提供一种分布式发电机组运行的燃料优化补给方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，在使用过程中利于为分布式发电机组提供及时、充分的燃料补给，以确保发电机组按照部署决策如期运行，有效提升紧急情况下分布式发电机组的运行可靠性，提升电网的韧性水平。

2、为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种分布式发电机组运行的燃料优化补给方法，包括：

3、获取各个分布式发电机组的部署信息；

4、根据各所述分布式发电机组的部署信息，得到各类燃料需求的时空分布；所述各类燃料需求的时空分布包括各个位置、各个时段、各个类型的燃料需求；

5、基于所述各类燃料需求的时空分布、各燃料相关主体之间的燃料交互过程，建立燃料交互约束条件；

6、基于所述燃料交互约束条件以及燃料车移动行为约束条件，以燃料补给成本最小为目标构建燃料优化补给模型；

7、基于所述燃料优化补给模型进行补给策略计算，得到补给策略结果；所述补给策略结果包括各所述燃料车的路径信息和燃料交互量。

8、在一种实施例中，所述部署信息包括部署位置和功率输出序列。

9、在一种实施例中，所述根据各所述分布式发电机组的部署信息，得到各类燃料需求的时空分布，包括：

10、根据每个所述分布式发电机组的部署位置和功率输出序列，计算各个位置、各个时段、各个类型的燃料需求，形成各类燃料需求的时空分布fi,t,k，其中：

11、其中，fi,t,k表示位置i在时段t对燃料k的需求量，代表各类燃料需求的时空分布；表示在位置i处、燃料类型为k的发电机组集合；pj,t为分布式发电机组j在时段t的有功功率输出；为分布式发电机组j在时段t的燃料消耗速率；δt为燃料优化补给的调度步长。

12、在一种实施例中，所述基于所述各类燃料需求的时空分布、各燃料相关主体之间的燃料交互过程，建立燃料交互约束条件，包括：

13、将所述各类燃料需求的时空分布作为输入，分别以柴油和天然气各自对应的燃料库、燃料车、分布式发电机组所处位置为对象，针对燃料交互过程中的各个对象燃料状态的变化情况，建立燃料交互约束条件。

14、在一种实施例中，所述燃料交互约束条件包括燃料库的燃料交互约束条件、燃料车的燃料交互约束条件、针对柴油发电机组处对应的燃料交互过程的约束条件和针对天然气发电机组处对应的燃料交互过程的约束条件。

15、在一种实施例中，所述燃料库的燃料交互约束条件包括：

16、其中，ωi',t,k表示储存燃料k的燃料库i'在时段t末的燃料储存量；am,i',t,k表示燃料车m在时段t向燃料库i'释放的燃料k的量；表示燃料k的可用燃料车集合；ωi',k,min、ωi',k,max分别表示燃料库i'对燃料k储存量的下限、上限；

17、所述燃料车的燃料交互约束条件包括：

18、和ωm,k,min≤ωm,t,k≤ωm,k,max，其中，ωm,t,k表示储存燃料k的燃料车m在时段t末的燃料储存量；ωm,t-1,k表示储存燃料k的燃料车m在时段t-1末的燃料储存量；表示燃料k的待部署位置集合，该待部署位置集合中的元素记为为0-1变量，当储存燃料k的燃料车m在时段t位于位置时，反之am,max表示燃料车m在单位时段内可输入/输出的最大燃料量；表示燃料车m在时段t向位置释放的燃料k的量；ωm,k,min、ωm,k,max分别为燃料车m对燃料k储存量的下限、上限；

19、所述针对柴油发电机组处对应的燃料交互过程的约束条件包括：

20、和ωi,1,min≤ωi,t,1≤ωi,1,max，其中，am,i,t,1表示表示燃料车m在时段t向燃料库i释放的柴油量，表示柴油的可用燃料车集合，ωi,t,1表示分布式发电机组部署位置i处的本地存储在时段t末的柴油储存量；ωi,t-1,1表示分布式发电机组部署位置i处的本地存储在时段t-1末的柴油储存量；ωi,1,min、ωi,1,max分别为位置i处的本地存储对柴油储存量的下限、上限；其中，当本地存储不存在的情况下，ωi,1,min、ωi,1,max均为0；

21、所述针对天然气发电机组处对应的燃料交互过程的约束条件包括：

22、和ωi,2,min≤ωi,t,2≤ωi,2,max和0≤bj,t≤bj,max，其中，ωi,t,2表示分布式发电机组部署位置i处的本地存储在时段t末的天然气储存量；ωi,t-1,2表示分布式发电机组部署位置i处的本地存储在时段t-1末的天然气储存量；am,i,t,2表示燃料车m在时段t向燃料库i释放的天然气量，表示天然气的可用燃料车集合，表示在位置i处天然气发电机组集合；bj,t表示天然气发电机组j在时段t内由天然气管道供给的天然气量，其上限为bj,max；ωi,2,min、ωi,2,max分别为位置i处的本地存储对天然气储存量的下限、上限；其中，当本地存储不存在的情况下，ωi,2,min、ωi,2,max均为0。

23、在一种实施例中，所述燃料优化补给模型的目标函数为：其中，γm,t,k为0-1变量，当储存燃料k的燃料车m在时段t处于移动状态时，γm,t,k＝1，反之γm,t,k＝0。

24、在一种实施例中，在所述基于所述燃料优化补给模型进行补给策略计算，得到补给策略结果之后，还包括：

25、根据所述补给策略对各个所述分布式发电机组进行燃料补给。

26、本发明实施例还提供了一种分布式发电机组运行的燃料优化补给装置，包括：

27、获取模块，用于获取各个分布式发电机组的部署信息；

28、确定模块，用于根据各所述分布式发电机组的部署信息，得到各类燃料需求的时空分布；所述各类燃料需求的时空分布包括各个位置、各个时段、各个类型的燃料需求；

29、第一建立模块，用于基于所述各类燃料需求的时空分布、各燃料相关主体之间的燃料交互过程，建立燃料交互约束条件；

30、第二建立模块，用于基于所述燃料交互约束条件以及燃料车移动行为约束条件，以燃料补给成本最小为目标构建燃料优化补给模型；

31、计算模块，用于基于所述燃料优化补给模型进行补给策略计算，得到补给策略结果；所述补给策略结果包括各所述燃料车的路径信息和燃料交互量。

32、本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：

33、存储器，用于存储计算机程序；

34、处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述分布式发电机组运行的燃料优化补给方法的步骤。

35、本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述分布式发电机组运行的燃料优化补给方法的步骤。

36、本发明实施例提供了一种分布式发电机组运行的燃料优化补给方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，该方法包括：获取各个分布式发电机组的部署信息；根据各分布式发电机组的部署信息，得到各类燃料需求的时空分布；各类燃料需求的时空分布包括各个位置、各个时段、各个类型的燃料需求；基于各类燃料需求的时空分布、各燃料相关主体之间的燃料交互过程，建立燃料交互约束条件；基于燃料交互约束条件以及燃料车移动行为约束条件，以燃料补给成本最小为目标构建燃料优化补给模型；基于燃料优化补给模型进行补给策略计算，得到补给策略结果；补给策略结果包括各燃料车的路径信息和燃料交互量。

37、可见，本发明中通过各个分布式发电机组的部署信息得到包括各个位置、各个时段、各个类型的燃料需求的各类燃料需求的时空分布，并根据各类燃料需求的时空分布、各燃料相关主体之间的燃料交互过程，建立燃料交互约束条件，再根据燃料交互约束条件以及燃料车移动行为约束条件，以燃料补给成本最小为目标构建燃料优化补给模型，并针对该燃料优化补给模型进行补给策略计算，从而得到包括各燃料车的路径信息和燃料交互量的补给策略结果，以便根据该补给策略对各个分布式发电机组进行燃料补给；本发明利于为分布式发电机组提供及时、充分的燃料补给，以确保发电机组按照部署决策如期运行，有效提升紧急情况下分布式发电机组的运行可靠性，提升电网的韧性水平。